1、1既有桥梁墩身植筋加固技术【摘要】植筋加固技术对桥梁墩身的牢固性意义重大。本文就既有桥梁墩身植筋加固技术的一般原则、技术原理、新植筋理论、既有缺陷以及技术实施步骤进行论述，以期对这一技术形成全方面的认识，能够更好的指导桥梁墩身的实践。 【关键词】既有；桥梁；墩身；植筋；加固技术 中途分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号： 前言 桥梁墩身是一个桥梁的奠基与生命，而植筋加固技术是为桥梁墩身所设的保险。只有科学而经得住实践检验的植筋加固技术，才能确保桥梁在使用的过程中不出现安全隐患，也只有植筋加固技术才能让既有桥梁墩身更符合桥梁建筑的要求。 二、植筋技术概述 “植筋”技术是目前建筑行业较
2、为常用的一种加固补强技术，它是指在混凝土、墙体岩石等基材上钻孔，然后注入高强专用植筋胶，再插入钢筋，利用植筋胶的粘结锚固力，将钢筋与基材粘结成受力的整体。该技术已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程中，如对施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，应增大构件截面的加固补筋，上部结构加宽以及梁、柱的接长植筋等。 三、植筋技术一般原则 21、植筋的锚固应使结构内部应力通过后植钢筋充分传递给混凝土，并应避免混凝土产生剥离和劈裂破坏。 2、混凝土保护层厚度、钢筋间距以及箍筋的情况也应予以考虑。 3、当采用植筋锚固时，其基本原则是保证钢筋屈服，并假定在使用极限状态的粘结应力均匀地布置在整个钢筋长度上。 4.
3、设计目的是保证钢筋延性破坏，而避免混凝土（受压或受拉状态）脆性破坏或劈裂破坏。 四、植筋的技术原理 在加固的过程中，新旧混凝土界面的抗剪力主要组成为：界面混凝土内部结合力、界面摩擦力和植筋的抗剪力。当外力作用达到一定程度时，界面混凝土内部的结合力被抵消，新增的混凝土与原混凝土理论上分离，产生相对位移，此时植筋受拉力和剪力产生弯矩作用。以桥面铺装而言，就是当新旧混凝土未能紧密结合成一整体时，就会形成“两张皮” ，在车辆荷载作用下发生剪切疲劳破坏。所以基材混凝土的破坏形式主要取决于植筋的锚固深度和锚固承载力。当植筋埋置深度较小时，钢筋锚固的承载力较低，此时钢筋的抗剪作用很难发挥，混凝土容易发生锥形
4、脆性破坏；而当植筋埋置深度较大时，钢筋强度还未完全发挥就已破坏，容易造成材料的浪费；只有当植筋达到一定的锚固深度后，植入的钢筋才能产生很强的抗拔力，既有明显的破坏预兆，又不会造成材料浪费。所以设计阶段应严格对植筋进行锚固计算，以确定锚固的承载力和锚固深度。 3五、植筋的主要理论基础新植筋理论 1、只有符合下列性能的粘合剂才能用于加固工程的植筋应用。 （一）后植钢筋的粘结强度应大于预埋钢筋的粘结强度； （二）后植钢筋的力位移曲线应与预埋钢筋的近似； （三）受力过程中，粘结应力应沿钢筋长度均匀地分布； （四）粘结剂应具有足够的耐久性、抗震及长期性能。 2、若被植钢筋的混凝土结构间距、边距有很大限制
5、或较小时，或其构造上难以增大锚固深度而又要求所植钢筋不致发生脆性粘结破坏或混凝土劈裂破坏时，应考虑结构混凝土保护层及箍筋的约束进行计算来选用合适的粘结剂。 3、当使用纯无机粘结剂(近似水泥)植筋时，其植筋构造及基本锚固长度应按混凝土结构设计规范有关规定确定。 4、当采用符合本规范规定的植筋进行加固改造时，被植筋的钢筋混凝土结构构件的强度、刚度、抗裂度和稳定性的验算可按整体构件进行。后植钢筋应使用带肋钢筋。 六、既有桥梁的主要缺陷分析 总体来说，既有桥梁的主要技术缺陷有以下几个方面： 1.设计荷载标准偏低，承载能力不足。早期建造的桥梁，特别是 20世纪 60 年代、70 年代建造的桥梁，设计荷载
6、大多在汽车15 级以下，随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有的桥梁已经无法满足现今交通的需要，有些桥梁已经出现严重的病害，有些桥梁则呈出现病害的可能。 42.行能力不足主要表现在桥面宽度不足。桥梁平面线形、纵断面线形标准太低；桥上通车净空或桥下通车净空不足。 3.人为及自然因素引起结构的损坏。比如超出设计的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击，河道不恰当开挖，桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等，引起桥梁结构的局部损坏。 4.超期服役。这部分桥梁建造时期较早，比如 20 世纪 50 年代、60年代建造的桥梁，设计使用的寿命只有 30-50 年，而这些桥梁目前仍在使用中。 5.超负荷使用。按
7、路线等级或者预期设计荷载等级来说，这一部分设计荷载等级并不低，但由于一些特殊的原因（如煤炭超载） ，桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。 6.设计、施工不合理或存在缺陷。有些桥梁设计上不是很合理，结构构造处理不合理，桥梁在早期的运营时缺陷并不明显，运营一定时间后，病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等方面的影响，存在一定的技术缺陷，随着运营时间的增加，其病害也逐渐在发展。 7.养护维修及加固措施不当。有些桥梁的技术缺陷是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载，致使桥梁负担加重；桥面排水处理不当，桥面渗水；又如支座维修不当，约束了
8、承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当，引起结构的二次病害；又如结构体系改变不合理，致使结构的关键部位应力超限等。 5七、技术实施步骤 1、放线定位。根据设计图纸准确定出钻孔位置，并作出标记，钻孔中心位置与设计要求偏差 2mm。当遇有钢筋时，应将钻孔位置稍作移动，移动距离 20mm。 2、凿除 5cm 厚墩身混凝土，露出粗骨料，清除混凝土残渣。 3、钻孔。钻孔一般要垂直混凝土构件平面，倾斜度不大于 8b(特殊要求除外)。钻孔根据植筋直径大小选择钻孔直径，孔径应较植筋钢筋直径大，采用电锤钻(电动气锤原理)，钻身与构件平面垂直，随时复核孔深，确保孔深不
9、大于设计深度的 0.5cm。钻孔过程中，若未达到设计孔深而碰到结构主筋，不可打断或破坏，应另行在附近选孔位，原孔位以无收缩水泥混凝土填实。 4、清孔、烘干。一般采用高压气冲洗(用空压机、打气筒等)，也可以用高压水冲洗(但是在植筋前，孔内必须干燥)。钻孔完毕后，用硬毛刷刷孔壁，再用干净无油的压缩空气清除孔内杂物及灰尘，如此反复进行 3 次以上。 5、钢筋处理。植筋长度的确定，视情况而定。如外部加焊钢筋，其最小长度为:孔深+搭焊长度+200mm，以免焊接时高温影响胶的强度。 6、注胶。首先把植筋胶直接放入胶枪中，将搅拌头旋到胶的头部，扣动胶枪直到胶流出为止，前两次打的胶不用。注胶时，将搅拌头插入孔
10、的底部开始注胶，逐渐向外移动，直至注满孔体积的 2/3 即可。注射下一个孔时，按下胶枪后面的舌头，因为自动加压，避免胶继续流出，造成浪费。更换新的胶时，拔下胶枪后面的舌头，拉出拉杆，将胶取出。67、植筋。当植筋胶注入完成后，应立即将加工好的钢筋旋转着缓缓插入孔内至埋植深度，使得锚固剂均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中，必要时也可用锤子锤击进入，以免时间长增加植筋的难度和影响植筋的效果。同时，必须保证孔口溢胶并将溢胶刮净，使得钢筋与孔壁间没有空隙。 8、养护固化。钢筋植入定位后应加以保护，防止碰撞和移位，保持24h，待结构胶固化后再进行焊接，绑筋和其他各项工作。胶层是否饱满，将直接影响锚固力的大小。 9、检测试验。在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔实验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。 八、结束语 随着桥梁建筑施工的发展，既有桥梁墩身的植筋加固技术也会突破现有的局限而走向创新。或许，将来的施工会比现有的更加简单而科学，并且经久耐用，让我们拭目以待。 参考文献 1黄渲，汤光祥，曾海，等.广州番禺龙湾大桥的加固实践J.工程设计与建设，2003(3) 2谌润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加固技术与实例M.北京:人民交通出版社，2002
